JPH0221522B2 - - Google Patents

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JPH0221522B2
JPH0221522B2 JP10396380A JP10396380A JPH0221522B2 JP H0221522 B2 JPH0221522 B2 JP H0221522B2 JP 10396380 A JP10396380 A JP 10396380A JP 10396380 A JP10396380 A JP 10396380A JP H0221522 B2 JPH0221522 B2 JP H0221522B2
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JP
Japan
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mark
measured
detector
distance
detected
Prior art date
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Expired
Application number
JP10396380A
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Japanese (ja)
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JPS5728204A (en
Inventor
Nobuhiko Aoki
Kazuo Yamaguchi
Kazuo Kuroki
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Cable Ltd filed Critical Hitachi Cable Ltd
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Publication of JPS5728204A publication Critical patent/JPS5728204A/en
Publication of JPH0221522B2 publication Critical patent/JPH0221522B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/04Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving
    • G01B11/043Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving for measuring length

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、印記されたマークを検出して計尺
する方法の改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improved method for detecting and measuring printed marks.

連続的に移動する被測定物体の表面に印記した
マークを検出して計尺する方法として、従来第1
図及び第2図に示す如き方法がある。しかしこれ
らには夫々以下の如き欠点がある。
Conventionally, the first method was to measure by detecting marks marked on the surface of a continuously moving object to be measured.
There are methods as shown in FIG. However, each of these has the following drawbacks.

第1図の方法は、マーク検出器12とマーキン
グ装置11を一定距離lの間隔で配置し、装置1
1で印記したマークを検出器12で検出し、その
検出と同期して装置11を制御し、次のマークを
印記する方法である。
In the method shown in FIG. 1, a mark detector 12 and a marking device 11 are arranged at a constant distance l,
In this method, the mark printed in step 1 is detected by a detector 12, and the device 11 is controlled in synchronization with the detection to print the next mark.

この方法によれば、被測定物体14上には装置
11と検出器12との距離lと等しい間隔でマー
クが印記されるので、検出器12で検出した回数
を計数器13で計数すれば移動距離は容易に測定
することができる。しかし現実には、検出信号で
時間遅れなく装置11を制御したとしても、イン
クジエツトのような方法で非接触でマークを印記
するような場合、インク粒子の飛行時間だけマー
ク印記時間が遅れてしまうため、被測定物体14
上に印記されるマークの間隔はlより長くなつて
しまう。
According to this method, marks are printed on the object to be measured 14 at intervals equal to the distance l between the device 11 and the detector 12, so if the counter 13 counts the number of times the object is detected by the detector 12, the object is moved. Distance can be easily measured. However, in reality, even if the device 11 is controlled by the detection signal without time delay, when marks are printed without contact using an inkjet method, the mark printing time is delayed by the flight time of the ink particles. , object to be measured 14
The interval between the marks printed on it becomes longer than l.

この誤差を減らすためには、lを大きくとれば
良いが、そうした場合、測長の単位が非常に大き
くなり、短かい単位の任意の長さを測定できない
という欠点がある。
In order to reduce this error, l can be made large, but in such a case, the length measurement unit becomes very large, and there is a drawback that arbitrary lengths in short units cannot be measured.

第2図の方法は、一定時間々隔Tで印記された
マークを一定距離lだけ離して配置した二つのマ
ーク検出器221,222で検出する方法であ
る。
The method shown in FIG. 2 is a method in which marks printed at a fixed time interval T are detected by two mark detectors 221 and 222 arranged a fixed distance l apart.

この方法によれば、検出されたマークの個数を
計数することによつて全体の移動距離は正確に求
めることができる。しかしこの方法は印記される
マークの間隔が二つの検出器221,222間の
長さlより小さいと、検出器間に2個以上のマー
クが入ることになるので、二つの検出器で検出さ
れるマークが同一のものであるという保証がなく
なり、検出時間差から正しい速度を測定すること
ができなくなる。またこの方法の場合、一定時
間々隔でマークを印記するので、被測定物体24
の移動速度が大幅に変動する場合、マーク間の距
離が変化し、計尺が不可能となる場合が起り得る
欠点があつた。
According to this method, the total moving distance can be accurately determined by counting the number of detected marks. However, in this method, if the interval between the marks printed is smaller than the length l between the two detectors 221 and 222, two or more marks will be placed between the detectors, so the two detectors will not be able to detect the mark. There is no guarantee that the marks used are the same, and it becomes impossible to measure the correct speed from the detection time difference. In addition, in this method, marks are printed at regular intervals, so the object to be measured 24
If the moving speed of the mark fluctuates significantly, the distance between the marks may change, making measurement impossible.

この発明は、以上記述した如き従来法の欠点を
除き、被測定物体の移動速度の広い変動範囲にわ
たり、高精度の計尺を可能にする改良された計尺
方法を提供することを目的としてなされたもの
で、以下図面を参照して説明する。
The present invention has been made with the object of providing an improved measuring method that eliminates the drawbacks of the conventional method described above and enables highly accurate measuring over a wide range of variation in the moving speed of an object to be measured. This will be explained below with reference to the drawings.

第3図にこの発明の基本的な構成を示す。 FIG. 3 shows the basic configuration of this invention.

39からのスタート信号によりマーキング装置
31を起動し、被測定物体34上にマークを印記
すると共に、マーキング時間々隔測定器36を起
動させる。この測定器36は、例えばスタート信
号によりクロツクを計数開始するカウンタの如き
もので構成される。
The marking device 31 is started by a start signal from 39 to mark a mark on the object to be measured 34, and the marking time interval measuring device 36 is started. This measuring device 36 is composed of, for example, a counter that starts counting clocks in response to a start signal.

印記されたマークは、被測定物体34と共に移
動し、時刻T1に検出器321によつて検出され、
その信号によりマーク検出時刻差測定器35を起
動させる。
The marked mark moves together with the object to be measured 34 and is detected by the detector 321 at time T1 ,
The mark detection time difference measuring device 35 is activated by the signal.

マークは更に移動し、検出器322の直下に到
達する時刻T2に該検出器によりマーク信号が検
出され、この信号によりマーキング装置31を起
動させ、次なるマークの印記を行なうと共に、時
刻差測定器35の計数を停止させ、T1とT2の時
間差τを測定し、同時に時間々隔測定器36のカ
ウンタの内容を、バツフアレジスタ37に移した
後、その内容をリセツトし、次の計数を開始させ
る。この方法によりバツフアレジスタ37に間欠
的に印記されるマークの時間々隔Tがメモリされ
る。
The mark moves further, and at time T 2 when the mark reaches directly below the detector 322, a mark signal is detected by the detector, and this signal activates the marking device 31 to mark the next mark and measure the time difference. The counter 35 stops counting, the time difference τ between T 1 and T 2 is measured, and at the same time the contents of the counter of the time interval measuring device 36 are transferred to the buffer register 37, the contents are reset, and the next Start counting. By this method, the time intervals T of marks intermittently printed on the buffer register 37 are memorized.

次なるマークが検出器321で検出される迄の
間に時刻差測定器35に保持されたマーク検出時
間差τと、バツフアレジスタ37に保持されたマ
ーキング時間々隔Tを移動距離計算器38に読み
取らせ、検出器321と322の距離をlとし
て、l×T/τを計算することによりマーク間の
移動距離を算出させる。
The mark detection time difference τ held in the time difference measuring device 35 until the next mark is detected by the detector 321 and the marking time interval T held in the buffer register 37 are sent to the moving distance calculator 38. The moving distance between the marks is calculated by calculating l×T/τ, where l is the distance between the detectors 321 and 322.

これを第2の検出322でマークが検出される
毎に繰返し算出し、これらを積算することにより
全体の移動距離を測定することができる。
This calculation is repeated each time a mark is detected by the second detection 322, and by integrating these calculations, the entire moving distance can be measured.

この方法によれば、マーキングは一つ前のマー
クが第2の検出器322の直下に到達したとき行
なわれるので、被測定物体34の移動速度の如何
に拘りなく、一定間隔にすることが可能である。
According to this method, marking is performed when the previous mark reaches directly below the second detector 322, so it is possible to make markings at constant intervals regardless of the moving speed of the object to be measured 34. It is.

即ち、二つの検出器321,322間の距離よ
りマーク間の距離が短かくなるということは決し
て起らず、装置31の起動から実際にマークが印
記される迄の時間遅れを除けば、二つの検出器3
21,322とマーキング装置31との距離で決
まるほぼ一定間隔にすることができる。
That is, the distance between the marks will never become shorter than the distance between the two detectors 321 and 322, and the distance between the marks will never become shorter than the distance between the two detectors 321 and 322, and the distance between the marks will never become shorter than the distance between the two detectors 321 and 322. detector 3
21, 322 and the marking device 31 can be set at approximately constant intervals determined by the distance between the marking device 31 and the marking device.

第4図は、この発明の別の例を示している。 FIG. 4 shows another example of the invention.

49からのスタート信号によりまず、被測定物
体44の表面にマーキング装置41によりマーク
が印記され、移動を開始する。このマークが第1
の検出器421の直下に到達すると、第5図のイ
に示す如きマーク検出信号が得られ、これにより
第2の時刻差測定器452を起動させる。
In response to a start signal from 49, a mark is first marked on the surface of the object to be measured 44 by the marking device 41, and movement is started. This mark is the first
5, a mark detection signal as shown in FIG. 5A is obtained, which activates the second time difference measuring device 452.

更にマークが移動し、第2の検出器422の直
下に到達すると、この検出器422により第5図
ロに示す信号が得られ、これにより第2の時刻差
測定器452を停止させ、その間の時刻差(τ)
を計測する。これと同時に、第1の時刻差測定器
451の起動と、マーキング装置41の起動によ
る印記とを行い、43のマーク検出回数カウンタ
によりマーク検出回数を計数する。
When the mark moves further and reaches directly below the second detector 422, this detector 422 obtains the signal shown in FIG. Time difference (τ)
Measure. At the same time, the first time difference measuring device 451 is activated and the marking device 41 is activated to perform marking, and the mark detection frequency counter 43 counts the number of mark detections.

印記された次なるマークが第1の検出器421
で検出され、その検出信号により第1の測定器4
51を停止させる。これによつて装置41の起動
から次なるマークの到達までの時間△Tを測定
し、同時に第2の測定器452を起動させる。
The next mark marked is the first detector 421
is detected by the first measuring device 4 based on the detection signal.
51 is stopped. As a result, the time ΔT from activation of the device 41 to arrival of the next mark is measured, and at the same time, the second measuring device 452 is activated.

以上の動作を繰返して装置41の起動から印記
されたマークを第1の検出器421で検出する迄
の時間差△T、更にこのマークが第2の検出器4
22で検出される迄の時刻差τを順次測定すると
共に、第2の検出器422でマークが検出される
回数Nをカウンタ43で計数するものである。も
し装置41の起動により時間遅れなしにマークを
被測定物体44上に印記できるものとすれば、測
定した夫々の時刻差に関係なく夫々に対応する移
動距離は、二つの検出器間の距離lと、第1の検
出器421と装置41間の距離l′とに等しいの
で、マーキングの検出回数と距離との積N(l+
l′)が移動距離になるはずである。
By repeating the above operations, the time difference ΔT from the activation of the device 41 to the detection of the marked mark by the first detector 421 is further increased.
The time difference τ until the mark is detected by the second detector 422 is sequentially measured, and the number N of times the mark is detected by the second detector 422 is counted by the counter 43. If it is possible to mark the mark on the object to be measured 44 without any time delay by starting the device 41, the corresponding moving distance will be the distance l between the two detectors, regardless of the time difference between the two detectors. is equal to the distance l' between the first detector 421 and the device 41, so the product N(l+
l′) should be the distance traveled.

しかし実際には、装置41の起動からマークが
印記される迄の時間には遅れを生ずるので、その
間に被測定物体44が移動しl′の値は被測定物体
44の速度及び速度変化に依存して変化すること
になる。したがつて、正しい移動距離を測定する
ために、マークが二つの検出器421,422間
を移動する期間と、印記されてから第1の検出器
421で検出される迄の期間との間で速度変化が
無いとの仮定のもとに、τと△Tの時間比から
l′=l×△T/τとし、マーキング装置41から
それにより印記されるマークが第2の検出器42
2で検出される迄の移動距離をl(1+△T/τ)
として算出することにより、より精確な移動距離
の測定が可能となる。
However, in reality, there is a delay from the start of the device 41 until the mark is printed, so the object to be measured 44 moves during that time, and the value of l' depends on the speed of the object to be measured 44 and changes in speed. It will change. Therefore, in order to measure the correct moving distance, the period between the period during which the mark moves between the two detectors 421 and 422 and the period from when it is marked until it is detected by the first detector 421 is determined. Based on the assumption that there is no speed change, from the time ratio of τ and △T,
l′=l×△T/τ, and the mark printed by the marking device 41 is transferred to the second detector 42.
2, the distance traveled until it is detected is l(1+△T/τ)
By calculating as follows, it becomes possible to measure the moving distance more accurately.

しかしこの方法によつても、速度変化が早い場
合には次のような測定誤差を生ずる場合がある。
第6図の実線に示す如く、時間と共に速度が変化
している場合、即ちo点で(n−1)番目のマー
クが第1の検出器421で検出されてaを通り、
b点でn−1番目のマークが第2の検出器422
で検出され、この間の時刻差がτn−1、距離は
lである。
However, even with this method, the following measurement errors may occur if the speed changes quickly.
As shown by the solid line in FIG. 6, when the speed changes with time, that is, the (n-1)th mark is detected by the first detector 421 at point o and passes through a.
The n-1th mark at point b is the second detector 422
The time difference between them is τn-1 and the distance is l.

ここで装置41を起動させ、印記されたn番目
のマークを第1の検出器421で検出する迄に△
Tnの時間が経過し、C点迄移動するものとする。
Here, the device 41 is activated, and until the n-th mark is detected by the first detector 421, △
Assume that time Tn has passed and the robot moves to point C.

ところが、この△Tnの期間をo点からb点迄
の移動と同じ速度で移動したとして移動距離を算
定すると、到達点をC′点と見做すことになり、△
l′の誤差を生ずる。
However, if we calculate the travel distance by assuming that we moved at the same speed as from point o to point b during this period of △Tn, the reached point will be regarded as point C′, and △
This results in an error of l′.

この発明はこのような場合に対しても、その誤
差を大幅に低減する方法を提供することも目的の
一つとしている。その方法を以下に説明する。
One of the objects of the present invention is to provide a method for significantly reducing the error even in such a case. The method will be explained below.

前述のように装置41を起動し、それによつて
マークを第1の検出器421で検出する迄の期間
△Tnに於ける平均速度を直接に知ることは不可
能である。しかし、△Tnの期間の前後に於いて
n−1及びn番目のマークが第1の検出器421
の直下を通過し、第2の検出器422直下に到達
する迄の期間τn−1及びτnでは一定の距離lを
マークが通過するのであるから正しい速度を知る
ことが可能である。
It is impossible to directly know the average speed during the period ΔTn from starting the device 41 as described above until the mark is detected by the first detector 421. However, before and after the period ΔTn, the n-1 and nth marks are detected by the first detector 421.
Since the mark passes a certain distance l during the periods τn-1 and τn until it passes directly under the second detector 422 and reaches directly below the second detector 422, it is possible to know the correct speed.

したがつて、△Tnの期間の速度をこれを狭む
二つの期間τn−1とτnに於ける速度の平均値に
等しいと見做して△Tnの期間の移動距離を算定
することにより誤差を大幅に低減できる。
Therefore, by considering the speed during the period △Tn to be equal to the average value of the speeds during the two periods τn-1 and τn narrowing this period, and calculating the moving distance during the period △Tn, the error can be reduced. can be significantly reduced.

第6図によりこれを説明すると、△Tnの期間
の平均速度をτn−1の期間に等しいとした場合
の△Tn期間の終了時点の到達距離がC′になり、
またτn期間の速度に等しいとした場合はC″とな
り、夫々△l′及び△l″に示すような大きな誤差が
出るのに対し、これらの平均をとることにより△
Tnの期間の終了時点の到達距離はC′とC″の中間
の値をとり、正しい到達距離Cにほぼ一致するこ
とが示される。これを式で表現すると、n−1番
目のマークと、n番目のマークとの間の距離 L(n−1,n)は、 L(n−1,n)=l+l/2△Tn (1/τn−1+1/τn) で示される。但しn2である。
To explain this using Fig. 6, if the average speed during the period △Tn is equal to the period τn-1, the distance reached at the end of the period △Tn is C',
Also, if the speed is equal to the speed of the τn period, it becomes C'', which results in large errors as shown in △l' and △l'', respectively, but by taking the average of these, △
It is shown that the reach distance at the end of the period Tn takes a value between C' and C'', which almost matches the correct reach distance C. Expressing this in a formula, the n-1th mark and The distance L(n-1, n) from the nth mark is expressed as L(n-1, n)=l+l/2△Tn (1/τn-1+1/τn), where n2 .

測定開始後n番目のマークが第2の検出器42
2の直下に到達する迄の全体の被測定物体の移動
距離は、L(n−1,n)の積算値と、初回の印
記マークが第1の検出器421で検出される迄の
距離l′(これは装置41と検出器421間の距離
に等しい)及びN番目のマークが二つの検出器間
を移動した距離lを夫々加えたものに等しくな
る。よつてトータルの移動距離Lは次式で表わさ
れる。
After the start of measurement, the nth mark is the second detector 42
The total moving distance of the object to be measured until it reaches the position directly below the point 2 is calculated by the integrated value of L(n-1, n) and the distance l until the first marking mark is detected by the first detector 421. ' (which is equal to the distance between device 41 and detector 421) plus the distance l traveled by the Nth mark between the two detectors. Therefore, the total moving distance L is expressed by the following equation.

L=〔N+1/21n=2 △Tn(1/τn−1+1/τn)〕×l 即ち相隣る二つのマークが夫々二つの検出器を
通過する時間幅τn−1,τn及びn−1番目のマ
ークが第2の検出器422で検出され、n番目の
マークが第1の検出器421で検出される迄の時
刻差△Tnを遂次測定し、第2の検出器422に
よるマーク検出回数Nを計数することにより、被
測定物体の移動速度に変動がある場合でも、高精
度で移動距離を算出し、計尺を行うことができ
る。尚、τn−1,τn及び△Tnの測定は、第4図
のマーク検出時刻差測定器451,452におい
て、第5図のイ,ロに示す如き検出器421,4
22によるマーク検出信号により、例えば、セツ
ト、リセツト可能なフリツプフロツプを動作さ
せ、ハ及びホに示す如く、τn及び△Tnの期間に
対応するゲートパルスを発生させ、これにより
ニ,ヘに示す如き一定周期のクロツクを計数する
ことによつて行うことができる。これらの測定結
果を48の移動距離計算器に送り、前述の式にし
たがつて移動距離を算出する。
L=[N+1/2 1n=2 △Tn (1/τn-1+1/τn)]×l In other words, the time widths τn-1, τn and n during which two adjacent marks pass through two detectors respectively - Sequentially measure the time difference ΔTn from when the first mark is detected by the second detector 422 to when the nth mark is detected by the first detector 421, and By counting the number of mark detections N, even if the moving speed of the object to be measured varies, the moving distance can be calculated and measured with high accuracy. The measurement of τn-1, τn and ΔTn is carried out using the mark detection time difference measuring devices 451 and 452 shown in FIG.
For example, the mark detection signal from 22 operates a flip-flop that can be set and reset, and generates gate pulses corresponding to periods of τn and △Tn as shown in C and E, thereby causing constant pulses as shown in D and F. This can be done by counting the periodic clocks. These measurement results are sent to 48 moving distance calculators, and the moving distance is calculated according to the above-mentioned formula.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図及び第2図は夫々従来の計尺方法の例を
示す説明図、第3図及び第4図は夫々この発明に
係る計尺方法の例を示す説明図、第5図は第5図
の例におけるマーク検出時刻差検出の原理説明
図、第6図は第5図の例における測定精度説明図
である。 31,41…マーキング装置、321,32
2,421及び422…マーク検出器、43…マ
ーク検出回数カウンタ、44…被測定物体、3
5,451及び452…マーク検出時刻差測定
器、36…マーキング時間間隔測定器、37…バ
ツフアレジスタ、38及び48…移動距離計算
器。
1 and 2 are explanatory diagrams showing an example of a conventional measuring method, respectively, FIGS. 3 and 4 are explanatory diagrams respectively showing an example of a measuring method according to the present invention, and FIG. FIG. 6 is a diagram explaining the principle of mark detection time difference detection in the example shown, and FIG. 6 is a diagram explaining measurement accuracy in the example shown in FIG. 31, 41...Marking device, 321, 32
2,421 and 422...mark detector, 43...mark detection number counter, 44...object to be measured, 3
5,451 and 452... mark detection time difference measuring device, 36... marking time interval measuring device, 37... buffer register, 38 and 48... moving distance calculator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 一定方向に連続的に移動する被測定物体の移
動方向に沿つてマーキング装置とマーク検出器を
配置し、前記マーキング装置によつて被測定物体
上に印されたマークを前記マーク検出器で検出し
て被測定物体の移動距離を測定して計尺する方法
に於いて、前記マーキング装置の下流側に一定距
離をおいて二つのマーク検出器を配置し、そのマ
ーク検出器のうち下流側に配置されたマーク検出
器からの信号に基づいて前記マーキング装置を制
御して被測定物体上にマークを印すと共に、前記
マーキング装置が起動した時刻からそれにより印
されたマークが上流側のマーク検出器に検出され
る時刻までの期間をマーク検出器からのマーク検
出信号に基づいて作動する時間測定器により計測
し、前記期間に被測定物体が移動する距離を、マ
ークが二つのマーク検出器間を移動する速度の測
定値とその一つ前に印されたマークが二つのマー
ク検出器間を移動する速度の測定値との平均値で
移動するものとして算出し、その算出値を二つの
検出器間の一定の移動量に加算することにより被
測定物体の移動距離を算出するようにしたことを
特徴とする連続移動する物体の計尺方法。
1. A marking device and a mark detector are arranged along the moving direction of an object to be measured that moves continuously in a certain direction, and the mark marked on the object to be measured by the marking device is detected by the mark detector. In this method, two mark detectors are placed at a certain distance downstream of the marking device, and one of the mark detectors is placed downstream of the marking device. The marking device is controlled based on the signal from the arranged mark detector to mark a mark on the object to be measured, and from the time when the marking device is activated, the mark marked thereby is detected as a mark on the upstream side. The time period until the mark is detected by the mark detector is measured by a time measuring device that operates based on the mark detection signal from the mark detector, and the distance traveled by the object to be measured during the period is calculated by measuring the distance between the two mark detectors. It is calculated as the average value of the measured value of the moving speed and the measured value of the speed of the previous mark moving between the two mark detectors, and the calculated value is calculated as the average value of the measured value of the moving speed of the previous mark A measuring method for a continuously moving object, characterized in that the moving distance of the object to be measured is calculated by adding it to a fixed amount of movement between instruments.
JP10396380A 1980-07-29 1980-07-29 Measuring method for object moving continuously Granted JPS5728204A (en)

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